- · 《时代汽车》栏目设置[05/29]
- · 《时代汽车》收稿方向[05/29]
- · 《时代汽车》投稿方式[05/29]
- · 《时代汽车》征稿要求[05/29]
- · 《时代汽车》刊物宗旨[05/29]
一、稿件要求： 1、稿件内容应该是与某一计算机类具体产品紧密相关的新闻评论、购买体验、性能详析等文章。要求稿件论点中立，论述详实，能够对读者的购买起到指导作用。文章体裁不限，字数不限。 2、稿件建议采用纯文本格式(*.txt)。如果是文本文件，请注明插图位置。插图应清晰可辨，可保存为*.jpg、*.gif格式。如使用word等编辑的文本，建议不要将图片直接嵌在word文件中，而将插图另存，并注明插图位置。 3、如果用电子邮件投稿，最好压缩后发送。 4、请使用中文的标点符号。例如句号为。而不是.。 5、来稿请注明作者署名(真实姓名、笔名)、详细地址、邮编、联系电话、E-mail地址等，以便联系。 6、我们保留对稿件的增删权。 7、我们对有一稿多投、剽窃或抄袭行为者，将保留追究由此引起的法律、经济责任的权利。 二、投稿方式： 1、 请使用电子邮件方式投递稿件。 2、 编译的稿件，请注明出处并附带原文。 3、 请按稿件内容投递到相关编辑信箱 三、稿件著作权： 1、 投稿人保证其向我方所投之作品是其本人或与他人合作创作之成果，或对所投作品拥有合法的著作权，无第三人对其作品提出可成立之权利主张。 2、 投稿人保证向我方所投之稿件，尚未在任何媒体上发表。 3、 投稿人保证其作品不含有违反宪法、法律及损害社会公共利益之内容。 4、 投稿人向我方所投之作品不得同时向第三方投送，即不允许一稿多投。若投稿人有违反该款约定的行为，则我方有权不向投稿人支付报酬。但我方在收到投稿人所投作品10日内未作出采用通知的除外。 5、 投稿人授予我方享有作品专有使用权的方式包括但不限于：通过网络向公众传播、复制、摘编、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像制品、录制录音制品、制作数字化制品、改编、翻译、注释、编辑，以及出版、许可其他媒体、网站及单位转载、摘编、播放、录制、翻译、注释、编辑、改编、摄制。 6、 投稿人委托我方声明，未经我方许可，任何网站、媒体、组织不得转载、摘编其作品。
汽车前纵梁吸能盒结构耐撞性多目标优化
作者:网站采编关键词:
摘要：随着汽车保有量的增多，道路状况逐渐复杂，交通事故也随之增加。如何在交通事故发生时最大限度地保障乘员的安全一直以来都是汽车行业所关注的重点问题。在碰撞安全事故中，车
随着汽车保有量的增多，道路状况逐渐复杂，交通事故也随之增加。如何在交通事故发生时最大限度地保障乘员的安全一直以来都是汽车行业所关注的重点问题。在碰撞安全事故中，车辆能够依靠吸能区结构的压溃变形将绝大多数的碰撞能吸收掉，从而减少传递给乘员的碰撞能，保证乘员空间的安全性[1]。在正面碰撞中，吸能区主要位于汽车保险杠及前纵梁处，前纵梁上的吸能盒是重要的吸能结构。吸能盒结构耐撞性的改善对整车正面碰撞性能的提升起到了重要的作用。
为增强吸能盒在碰撞发生时的吸能特性，国内外诸多学者主要从吸能盒结构、吸能盒上诱导槽以及优化设计方法三个方面进行了研究。在对吸能盒结构的改善上，改变吸能盒的尺寸、形状、材料是大多数学者的研究热点[2-3]。兰凤崇等[4]设计了泡沫铝填充式翻转吸能盒，不仅在吸能上得到大幅提升，其稳定性也得到较大改善；美国福特公司采用AHSS超高强度钢制造出一种变截面十字形吸能盒的结构，考察了它的抗弯能力和抗撞能力[5]。另外，由于连续变厚度板(Tailor Rolled Blanks，TRB)技术的发展，TRB结构对吸能盒耐撞性和轻量化的影响也得到了诸多学者的关注[6-7]。在对诱导槽的研究中，李超超等[8]研究了吸能盒壁厚、截面形状、有无诱导槽以及V型诱导槽的数量对吸能特性的影响;谭丽辉等[9]以金属薄壁圆管上圆弧形凸槽诱导结构为研究对象，分析了凸槽个数及其半径对薄壁构件的比吸能和最大峰值碰撞力的影响；李邦国等[10]对比分析了圆形截面和矩形截面吸能部件与布置了中凹凹槽的吸能部件的吸能能力。在优化方法上，李亦文等[11]考虑实际车身部件板厚范围及轻量化要求，采用自适应响应面法对响应面模型进行了优化设计；孙成智等[12]建立了吸能盒低速碰撞性能的评价模型，提出了一种集成有限元模拟和序列响应面法的优化方法，并在最后给出了某轿车后保险杠吸能盒结构优化实例,验证了该方法的可靠性；Acar 等[13]以压溃力效率和比能量吸收两个指标作为评估标准，对薄壁锥管的压溃导向槽进行多目标优化设计，并对比分析了响应面模型、kriging 模型、径向神经网络等模型的近似程度。
综上可知，大多数研究都围绕着吸能盒的材料、板厚、截面形状，少数涉及到吸能盒诱导槽的形状、数量。然而，在对诱导槽的研究中，诱导槽基本上都是采用均匀分布的形式，关于诱导槽分布位置对吸能盒耐撞性的影响的讨论较少。因此，本文以某开发中的车辆为对象，考查诱导槽的非均匀分布对前纵梁吸能盒吸能性能的影响。以诱导槽之间的间距为设计变量，综合考虑吸能量、刚性墙反力以及车身加速度等评价指标，结合kriging法以及径向基法建立代理模型，并采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)得到相应的多目标优化设计方案。
1 整车正面碰撞仿真模型建立及仿真分析
使用Hypermesh软件建立起整车100%正面碰撞模型，如图1所示，包括白车身、闭合件以及底盘等。选择大小为5 mm的四边形网格以及少数三角形网格建立模型，三角形比例1.37%，网格大部分为壳单元，壳单元数为2 225 099，节点数为2 276 755，发动机、蓄电池、座椅等部件均进行了配重，模型质量共1 261 kg，与目标试验质量相同。按照国家标准《GB —2014 汽车正面碰撞的乘员保护》，设置环境为1个g的重力加速度，车辆前进的初始速度为50 km/h，加速度计布置在B柱下方，车门均处于锁止状态，刚性壁障和地面均采用rigidwall来模拟。
图1 整车有限元模型Fig.1 Vehicle finite element model
将有限元模型导入LS-Dyna中进行求解，所得整车正面100%碰撞安全仿真的能量变化曲线如图2所示。从6.5 ms开始，随着系统动能的急速下降，系统内能也相应地急速上升，最终两者趋于平稳。系统的总能量总是等于系统动能、系统内能、系统沙漏能的总和，满足能量守恒定律，且系统沙漏能占系统总能量的比例最大为0.8%，小于5%，能量检查结果满足要求，结果可信。
图2 能量-时间变化曲线Fig.2 Energy-time variation curves
通过表1可知，原始设计模型的B柱最大加速度高达97.19 g，会对车内乘员产生较大的伤害。而吸能盒所吸收的能量56.90 kJ占系统总能量的43.6%，这表明在正面碰撞发生时本模型吸能变形的主要部件为汽车前纵梁处的吸能盒。以吸能盒为对象进行优化，可有效地减小B柱加速度峰值，减轻对人体的伤害。
表1 原始设计模型数据Tab.1 Data of original model模型响应吸能盒吸能量E/kJB柱最大加速度a/g刚性墙最大反力F/kN原模型56.9097..68
文章来源：《时代汽车》 网址: http://www.sdqczz.cn/qikandaodu/2021/0708/2233.html
上一篇：大数据时代下的汽车精准营销策略
下一篇：自动化技术在汽车机械控制系统中的应用探析